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一、影响温度裂缝的因素
1、结构设计方面
(1)增加沥青混凝土面层厚度可以减少或者延缓路面的开裂,但是不能根除。近年来,有的国家提出在沥青混凝土面层上用沥青-橡胶(粘稠沥青75%+磨细硫化橡胶粉25%)混合料铺设一层厚约10mm的薄层,构成应力吸收薄膜,以提高路面的抗拉强度和减少温度对路面开裂的影响。
(2)沥青混凝土路面宽度越宽,温度裂缝的间距越大。
(3)基层对开裂也有一定影响,主要体现在基层与面层的黏着状况及基层所使用的材料。半刚性基层较之柔性基层热容量小、与沥青面层的附着性能差(透层油的渗透深度很浅,甚至根本没有透下去),尤其是本身收缩的附加影响,故横向裂缝要多些。基层与面层的附着性能差,将使面层有一定自由收缩变形的可能性,混合料的应力松弛性能得不到充分发挥,温度应力无法传递到基层中去,而在面层内部积累,容易产生开裂。基层上有透层油加强黏结对抗裂是有好处的。当半刚性基层已有收缩裂缝时,在裂缝处将造成应力集中从而使面层的温缩裂缝容易在这里发生并上下汇合。因此,为减小基层收缩附加力的影响与面层收缩的共同作用,任何减轻基层收缩及减轻反射裂缝的措施都将有利于减少半刚性路面温缩裂缝的产生。
2、材料方面
(1)沥青的性质
1)采用稠度较低的沥青配制的混合料在低温时具有较好的变形能力,能有效抑制温缩裂缝。
2)沥青的温度敏感性越低,可以减少路面的开裂。在工程使用中往往在沥青中加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料,以减小其温度敏感性。此外,沥青中含蜡量多时,会在温度较高(60℃左右)时发生流淌,在温度较低时又易变硬开裂,故含蜡量一般控制在3%以内。
3)沥青混合料的劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的根本因素,具有较高针入度指数的沥青在温度较高和荷载作用时间较长时,有较高的劲度,即有较高的抵抗永久变形的能力。
4)延度是检测沥青低温开裂性能的指标。具有高度延性的沥青,通常对温度十分敏感,在高温时容易流动,低温变得很脆。
5)沥青的老化是由轻质油分的挥发、沥青的氧化分解所引起的。沥青在使用期的老化越严重,劲度越大,裂缝出现越早。
(2)沥青混合料的组成
1)沥青用量对沥青混合料的劲度有影响,但实验结果表明沥青用量在最佳用量的0.5%~1.0%范围内波动时,对开裂率无明显影响。另外,沥青增加,混合料的应力松弛性能提高,但其收缩性也变大,二者互有抵消。
2)对不同混合料类型作温度应力实验发现,不同级配的混合料的温度应力增长有较大差异,粒径粗的、空隙率大的混合料内部微空隙较多,应力松弛极限温度降低,使温度应力有所减小,中粒式比细粒式的温度应力小。沥青碎石及贯入式的温度应力要比沥青混凝土小。
武汉沥青路面施工